图说 /斯坦福团队用AI造出16种新病毒；来源：BBC

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作者｜李冬梅、刘家碧

编辑｜吴施楠

据英国广播公司（BBC）近日报道，美国斯坦福大学研究团队宣布，他们利用人工智能成功设计出16种全新的功能性病毒。这些由AI设计的病毒能够在实验室中复制，这是人工智能成功首次成功设计出完整基因组。业内人士认为，这项研究表明AI已经具备设计自然界所不存在的新型生物系统的能力，可能有助于开发新的药物和治疗方法。这一成果发表在《科学》杂志上。

AI具备了设计新病毒的能力，是否意味着人类打开了一个威胁生物安全的“潘多拉魔盒”？研究团队表示，他们将对人类有威胁的病毒数据排除在了AI训练数据之外，因此当前模型理论上没有制造出“生物武器”的可能。但研究团队同时提醒，AI设计出新病毒的成果“在生物安全、生物遏制和生物安保层面引发了值得考虑的重要问题”。来自约翰霍普金斯大学、伦敦帝国理工学院的多位专家共同呼吁完善生物安全监管体系。

AI如何设计病毒?

要理解这项突破的意义，需要先了解AI是如何做到的。

此次研究使用的AI模型名为Evo1和Evo2。斯坦福大学助理教授Brian Hie在接受BBC采访时解释，这些模型的工作原理类似于ChatGPT等大型语言模型——后者预测的是文本序列，而Evo1和Evo2预测的是“生命的语言”，即DNA序列。

研究团队从AI生成的设计中挑选出302个最有前景的方案，在实验室中进行合成，其中16种被证实能够有效杀死大肠杆菌（E. coli）。

该实验室博士生Samuel King向BBC回忆，他们在凌晨时分意识到实验正在取得突破——噬菌体被放置在生长着细菌层的培养皿上，科学家们开始观察到“清晰的斑点”，表明新设计的病毒正在感染细菌。King表示：“这非常令人兴奋。”

据研究团队披露，AI模型使用来自病毒、细菌、植物和人类的遗传密码进行训练，随后被优化用于产生一种被称为噬菌体（bacteriophage）的病毒，这类病毒只感染特定种类的细菌。

用AI设计出病毒对人类健康有什么意义？

研究团队认为，开发新的噬菌体可能为治疗已对抗生素产生耐药性的感染提供新方法。Brian Hie在采访中表示，这项技术有潜力通过开发新药和疗法来“极大地改善人类健康”。

西班牙庞培法布拉大学合成生物学实验室的Prof Marc Güell向BBC表示，这项研究是一个“非常重要的转折点”，因为“历史上首次，我们开始用计算机设计生物”。他进一步指出，这让我们开始期待利用该技术应对人类重大挑战，例如开发噬菌体来对抗疾病、酶来治疗遗传疾病、以及可用于免疫疗法的抗体。

曼彻斯特生物技术研究所合成基因组学主席Prof Patrick Cai评价称，这是一项“重要的里程碑”。他表示，其意义远远超出噬菌体本身——这表明基因组语言模型正在开始学习进化所编码的设计原理，为AI辅助基因组书写打开了大门。

从病毒到活体：仍有漫长距离

报道指出，病毒在严格意义上并不属于活体生物，它们无法独立代谢或繁殖，必须依赖宿主细胞。因此，AI要生成真正的活体生物仍需跨越重大技术鸿沟。

此次设计的噬菌体基因组长度约为5400个碱基对；而已知最小活细胞的基因组约为50万个碱基对；人类基因组则高达30亿个碱基对。

Hie在BBC采访中表示，尝试设计一些简单生物可能需要大量工作，但并非不可能，并透露研究团队“绝对有兴趣朝着这个方向努力”。

AI能力进化带来新的生物安全挑战

尽管此次设计的病毒只感染细菌且对人类无害，但专家仍对技术本身的潜在风险提出警告。在《科学》杂志随研究论文一同发表的评论中，约翰霍普金斯大学健康安全中心的两位专家Thomas Inglesby和Moritz Hanke写道，这些发现引发了“紧迫的生物安全和生物安保问题”。

两位专家指出，当前的问题已经不再是“生成式人工智能能否设计病毒基因组”，而是它能否在不造成严重伤害的情况下被使用。BBC也在报道中提到，这项技术担忧的核心在于，同样的技术理论上可能被恶意用于创造能够感染人类的新疾病。

面对潜在风险，斯坦福研究团队采取了多项预防措施。他们首先从训练数据库中排除了所有可感染复杂生物的病毒；其次，实验对象严格限定为噬菌体，而非感染人类的病毒；最后，所有实验均在安全实验室中进行。Brian Hie在BBC采访中表示，他认为现有的安全保障措施能够在很大程度上“确保该技术被用于善途”。

约翰霍普金斯大学的Thomas Inglesby和Moritz Hanke肯定了研究团队采取的安全措施，但同时也指出“现有的治理框架不足以监管生成式基因组学”，呼吁这类研究不应研发任何具有潜在致病能力的病毒，并通过立法加强监管。

伦敦帝国理工学院合成基因组工程学教授Tom Ellis表示，加强遗传数据的管理，并对可能带来的风险的基因序列生成加以限制非常重要。伦敦国王学院科学与国际安全专业讲师Filippa Lentzos指出，目前，最关键的干预时机是在合成DNA的环节，筛选系统能够在可疑基因序列产生之前就将其识别出来。

Filippa Lentzos同时强调，讨论的焦点不能只停留在人工智能能否设计病毒，而是要确保医学创新在有效监管的同时得到发展。她呼吁设计多层次的风险防范措施，如加强大模型开发和访问的安全措施、研究开始前进行严格审查、在规定范围进行DNA 序列筛选、建立实验室生物安全和生物安保程序等。

参考资料：

1. BBC： Artificial Intelligence used to design brand new viruses

2. 《科学》杂志研究论文及同期评论（Dr Thomas Inglesby, Dr Moritz Hanke, Center for Health Security, Johns Hopkins University）

3. Prof Marc Güell, 西班牙庞培法布拉大学（Pompeu Fabra University）合成生物学实验室

4. Prof Patrick Cai, 曼彻斯特生物技术研究所（Manchester Institute of Biotechnology）合成基因组学主席

5.The Gadgets Central.Scratch: Historic AI-Designed Viruses Raise Urgent Alarm

https://thegadgetscentral.com/trending-news/2026/08/07/scratch-ai-designed-viruses-safety/